皱纹粉末涂料配方的优化设计

郑绍成，腾学芳，严晓阳，杨庆伟

（1.浙江师范大学行知学院，浙江金华 321004；2.浙江超浪新材料有限公司，浙江金华 321004）

皱纹粉末涂料配方的优化设计

郑绍成1，腾学芳2，严晓阳1，杨庆伟2

（1.浙江师范大学行知学院，浙江金华 321004；2.浙江超浪新材料有限公司，浙江金华 321004）

皱纹粉末涂料是美术型粉末涂料的一种类型，能给涂料以美观、多彩的外观，起到较好的装饰作用。以聚酯树脂、环氧树脂、特种促进剂、纹理剂、固化促等为原料，通过对聚酯树脂酸值的优选在70～75mgKOH/g；环氧树脂的环氧值优选在0.12～0.13；聚酯树脂与环氧树脂用量比例在1∶1；特种促进剂与纹理剂添加比例占总百分之0.4％～0.6％，且比例为1∶1；固化促进剂用量为0.2％；能够得到整体物理机械性能优，外观花纹清晰凹凸立体感强的皱纹粉末涂料。

皱纹；粉末涂料；聚酯树脂；环氧树脂

粉末涂料是由合成树脂、固化剂或增塑剂、颜料、填料和其它助剂所组成，每种原料的选择对涂料的性能及涂膜都有很大的影响[1]。助剂的主要作用是用来改进性能缺陷，也是生产、使用过程中的辅助物质。

粉末涂料作为装饰性材料广泛运用在工件表面，皱纹粉末涂料是美术型粉末涂料的一种类型，是一种固化后涂层表面能出现有规律的凹凸花纹的美术型粉末涂料，因其具有很强的装饰性且环保便利，已经广泛应用于缝纫机、复印机、电控柜、小型电机等外壳的涂装[2-4]。但是，对于一些工业缝纫机等特种压铸件涂装的粉末涂料与以往皱纹粉末涂料相比，无论其外观还是性能都有更高的要求。因此仅采用现有配方难以制备出满足使用要求的皱纹粉末涂料[5-7]。本研究针对工业缝纫机等特种压铸件的使用要求、特性，从粉末涂料配方设计上讨论该产品的制备原理及方法并对其进行优化。

论文主要是要研制出采用特种功能的聚酯树脂/环氧树脂、颜填料及助剂制成的皱纹粉末涂料，通过实验探究反应中聚酯树脂的酸值、环氧树脂的环氧值、聚酯树脂与环氧树脂的不同比例、特种促进剂与纹理剂添加比例、固化促进剂用量来获得整体物理性能优异，外观花纹清晰美观的环保型皱纹粉末涂料。

1 实验材料及仪器

1.1 实验材料

表1 试验材料

1.2 实验仪器

表 试验仪器

2 结果与分析

2.1 聚酯树脂的选择

聚酯树脂提供涂料的光泽、柔韧性，羟值的大小关系到与环氧树脂的反应性，本论文经过经验和资料收集，确定如下试验方案，结果见表3。

表3 聚酯树脂的选择

从表3可以看出，随着羟值的增加，杯突性能、硬度、弯曲性能都有变化，皱纹先变好再有变差，表中3号数据结果符合要求。

2.2 环氧树脂的选择

环氧树脂提供涂料的附着力，环氧值的大小有关系到与聚酯树脂的反应性，本论文经过经验和资料收集，确定如下试验方案，结果见表4。

表4 环氧树脂的选择

从表4中可以看出，随着环氧值的增加，杯突性能、硬度、弯曲性能都有变化，皱纹先变好再变差，表中3号数据结果符合要求。

2.3 聚酯树脂与环氧树脂的比例

聚酯树脂和环氧树脂经过反应，提供完整的涂层，只有二者比例符合要求，才能提供涂料的附着力、光泽、柔韧性和硬度，本论文经过经验和资料收集，确定如下试验方案，结果见表5：

表5 聚酯树脂与环氧树脂的比例

从表6可以看出，随着环氧树脂量的增加，杯突性能、硬度、弯曲性能都有变化，皱纹先变好再变差，从表中数据3号结果符合要求。

2.4 特种促进剂与纹理剂的配比

经过资料查取，特种促进剂和特效纹理剂具有协同效应，使皱纹涂料纹理均匀，花纹立体感强，金属表面装饰效果好。确定如下试验方案，结果见表6：

表6 特种促进剂与纹理剂的配比

从上表3-4可以看出，特种促进剂用量多，固化太快，皱纹不明显，纹理剂用量多，花纹不明显，所以3号结果符合要求。

2.5 固化促进剂用量的选择

选用固化促进剂提高皱纹涂料固化度，减少固化时间，具有明显节能效果并能较大提高机械性能。确定如下试验方案，结果见表7：

从表7可以看出，特种促进剂用量多，反应太快，花纹不明显；太少，反应太慢，皱纹不明显，所以表中3号结果符合要求。

表7 固化促进剂用量的选择

2.6 结果验证

根据以上的实验结果，配方中选择聚酯树脂的酸值选择在70～75mgKOH/g；环氧树脂的环氧值选择在0.12～0.13；聚酯树脂与环氧树脂的比例在1︰1；特种促进剂与纹理剂添加比例占总百分之0.4％～0.6％，且比例为1︰1；固化促进剂用量为0.2％作为实验条件，结果见表8：

表8 结果验证

上述实验结果满足技术要求。

3 结论

从上述实验可知，反应中聚酯树脂的酸值选择70～75mg KOH/g；环氧树脂的环氧值选择在0.12～0.13；聚酯树脂与环氧树脂的比例在1︰1；特种促进剂与纹理剂添加比例占总百分之0.4％～0.6％，且比例为1︰1；固化促进剂用量为0.2％，能够得到整体性能优、外观花纹清晰凹凸立体感强的皱纹粉末涂料。

[1]冯素兰，张昱斐.粉末涂料[M].北京：化学工业出版社，2004：1-4；162-168；205-215；252-274.

[2]何涛，顾宇昕.热固性粉末涂料用饱和聚酯树脂的发展趋势与研究进展[J].现代涂料与涂装，2014，17，（12）：20-23.

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[4]武利民.涂料技术基础[M].北京：科学出版社，1999：32.

[5]张华东，顾若楠.助剂应用在粉末涂料中的注意事项[J].上海涂料，2003.

[6]陈新龙，陈红.点花美术型粉末涂料的制备与工艺[J].中国粉体技术，2006，（1）：36-39.

[7]刘贤明，王彤.皱纹粉末涂料在小型冰箱上的应用[J].材料保护，1999，32，（4）.

Optimized Formulation Design of a Wrinkle Powder Coating

Zheng Shao-cheng，Teng Xue-fang，Yan Xiao-yang，Yang Qing-wei

Wrinkle powder coating is a kind of art powder coating，which can give the paint a beautiful and colorful appearance，and play a better decorative effect.In this study，polyester resin，epoxy resin，special accelerator，texture agent，curing and promoting as raw materials，through the polyester resin acid value is preferably in the 70-75mgKOH/g；epoxy epoxy value is preferably 0.12-0.13％；the proportion of polyester resin and epoxy resin is 1：1；the proportion of special accelerator and texture agent is 0.4-0.6％，and the proportion is 1：1；the amount of curing accelerator is 0.2％；It is possible to obtain a wrinkle powder paint having an excellent overall physical and mechanical properties and a clear three-dimensional appearance of the relief pattern.

wrinkle；powder coating；polyester resin；epoxy resin

TP334.8

A

1003-6490（2016）08-0042-02

2016-08-15

郑绍成（1965—），男，浙江金华人，高级工程师，主要研究方向为精细化工。